JP4743068B2 - 有機顔料微粒子の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、塗料、印刷インク、電子写真用トナー、インクジェットプリンタ用インク、カラーフィルター等に用いられる有機顔料微粒子及びその製造方法に係り、特に、その有機顔料微粒子をビルドアップ法により製造する方法に関し、さらに詳しくは、マイクロ流路内に有機顔料溶液を流通させる過程において溶解度を変化させることにより有機顔料微粒子を析出させて有機顔料微粒子分散液を製造する方法に関する。
顔料は、鮮明な色調と高い着色力とを示し、多くの分野で広く使用されている。例えば、塗料、印刷インク、電子写真用トナー、インクジェットプリンタ用インク、カラーフィルター等を用途として挙げることができ、今や、生活上欠くことができない重要な化合物である。
顔料の一般的な性質、及び用途別分類等は、例えば、非特許文献１等に記載されている。前記用途の中でも高性能が要求され、実用上特に重要なものとしては、インクジェットプリンタ用インク顔料およびカラーフィルター用顔料が挙げられる。
従来からインクジェットプリンタ用インクの色材には染料が用いられてきたが、耐水性や耐光性の面で難点があり、それを改良するために顔料が用いられるようになってきている。顔料系のインクにより得られた画像は、染料系のインクによる画像に較べて耐光性、耐水性に優れるという特筆すべき利点を有する。しかし、顔料インクは紙表面の空隙に染み込むことが可能なナノメートルサイズに均一に微細化（すなわち単分散化）することは難しく、紙への密着性に劣るという問題があった。
一方、デジタルカメラの高画素化に伴い、ＣＣＤセンサーに用いるカラーフィルターの薄層化が望まれている。カラーフィルターには有機顔料が用いられているが、フィルターの厚さは有機顔料の粒子径に大きく依存するため、ナノメートルサイズレベルでの単分散で安定な微粒子の製造が望まれている。
一般に微粒子の製造法としては、非特許文献２等に示されるようにバルク物質から粉砕などにより製造するブレイクダウン法、気相中または液相中からの粒子成長により製造するビルドアップ法に大別される。ブレイクダウン法による粉砕法は、従来から多用されており実用性が高い微粒子製造法であるが、有機物質のナノメートルサイズの粒子を製造するには、極めて生産性が低いことや適用できる物質が限定されるなどの種々の問題点がある。このことから、近年、ビルドアップ法により有機物質のナノメートルサイズの微粒子化を行う方法が検討されている。
最近開示されているビルドアップ法の一つとして、有機顔料の一つであるアゾ顔料を超臨界流体もしくは亜臨界流体を利用して微粒子化する方法がある（例えば特許文献１）。即ち、超臨界流体もしくは亜臨界流体中に顔料を溶解させ、それを常温・常圧に戻すことにより結晶を成長させ微粒子を製造する方法である。この方法を行うには超臨界温度・圧力近傍の極めて高い温度、圧力を実現できる装置が必要であること、及びそのような条件では有機化合物は一般に分解しやすいなどの問題がある。
二つ目のビルドアップ法として、マイクロ化学プロセス技術（後述）の一つであるマイクロジェットリアクターを用いて微粒子化する方法がある（例えば特許文献２、３、４）。この方法は、顔料を溶解した溶液と沈殿媒体液を互いに対峠するマイクロメートルサイズの異なる二つのノズルヘ高圧（例えば５ＭＰａ）でポンプ導入すると共に、両液のジェット流が衝突する部分にはガス（圧縮空気等）を垂直に導入し、そのガス流（約０．５ｍ3／ｈ）で顔料懸濁液を排出する方法である。これらのうち、特許文献２及び４に記載の方法は顔料懸濁液同士をチャンバー内で衝突させることにより顔料粒子を微細化するブレイクダウン法に相当する。一方、特許文献３に記載の方法は、顔料の溶液と沈殿媒体とをチャンバー中に噴霧して沈殿させることにより微細な粒子を製造するものであり、ビルドアップ法と見るのが適当である。この方法はマイクロメートルスケールの小さな空間で粒子を生成させ、それを直ちに装置外に取り出すことにより顔料微粒子による装置の閉塞を防ぐように工夫されており、狭い粒径分布の微粒子を得るのに好ましい方法であるが、両液の接触時間をコントロールし難いため微妙な反応制御が難しいなどの問題点がある。
三つ目のビルドアップ法として、有機顔料を溶解した溶液を水性媒体と徐々に接触させ顔料を析出させる方法（いわゆる共沈法（再沈法））において、いずれかに分散剤を共存させることにより安定な微粒子を製造する方法がある（特許文献５）。この方法ではナノメートルサイズの粒子が簡単に製造できるが、スケールアップした時に粒子サイズにばらつきが生じたり、針状の粒子が生成しやすいため、粒子測定装置ではシングルナノメートルの粒子と観測されても、透過型電子顕微鏡で粒子形を観測すると、長さがかなり長い針状粒子であったり、球形が好ましいインクジェットプリンタ用インクの微粒子としては不適当である。
一方、ビルドアップ法とブレイクダウン法との中間に位置する方法もある。その一つは、粗粒子にエネルギーを加えて粒子径を整える、コンディショニング法という方法である。最近マイクロ化学プロセス技術（後述）の考えを利用したミクロ反応器中での有機顔料の熱処理によるコンディショニングを行う方法が開示されている（特許文献６）。液体顔料前駆体の懸濁液（粒子径分布が広い顔料を溶液に懸濁したもの）を連続的にミクロ反応器に導入し熱処理することにより、懸濁液中の顔料結晶微粒子の相変化がおきると同時に、前駆体より平均粒子径が大きくなるが粒径分布が狭い粒子が製造できるとしている。この方法は、粒径分布の狭い粒子が得られるという利点はあるものの、前駆体中のせっかく小さい粒子径の粒子径をも大きくしてしまうという欠点がある。
また特許文献７では、表面処理有機顔料の製造方法として、有機顔料と、水生媒体と、ロジン類及び／又は前記有機顔料の誘導体とを含有する混合物同士を衝突混合で行うことを開示している。しかしながら、その衝突混合を行うためには、３０〜３００Ｍｐａという超高圧を使う必要があり、このようなマクロスケールの反応器を用いた衝突混合という方法は、エネルギー消費という観点から生産性および環境への負荷という点で問題がある。
特開２００２−１３８２１６号公報 特開２００２−１４６２２２号公報 特開２００２−１５５２２１号公報 特開２００２−１６１２１８号公報 特開２００３−０２６９７２号公報 特開２００２−０３０２３０号公報 特開２００４−１７５９７５号公報 特開２００２−０３８０４３号公報 特開２００２−０１２７８８号公報 顔料分散安定化と表面処理技術・評価」2001年、123〜224頁、（株）技術情報協会 日本化学会編「第4版実験化学講座」第12巻、年、411〜488頁、（株）丸善 W．Herbst、K．Hunger著、"インダストリアル・オーガニック ピグメンツ、プロダクション、プロパティーズ、アプリケーションズ（Industrial Organic Pigments，Production，Properties，Applications），Second Completely Revised Edition"、VCH A Wiley company、1997年、p.595−630 H.Nagasawa et al., "Design of a New Micromixer for Instant Mixing Based on the Collision of Micro Segments",WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, , Chem.Eng.Technol.2005, 28, No.3, p.324-330
ところで、近年、化学反応を効率的に行えることから、微小な流路断面積の反応路を用いて化学反応をおこなう技術、いわゆる「マイクロ化学プロセス技術」が注目されている。「マイクロ化学プロセス技術」とは、マイクロ加工技術などにより固体基板上に作成された幅数μｍ〜数百μｍのマイクロ流路内で発現する化学・物理現象を利用した物質生産・化学分析技術である。
例えば、一般的には非特許文献３等の製造方法で製造されるジスアゾ縮合を、マイクロ化学プロセス技術に基づくミクロ反応器中にて製造する方法としては特許文献２がある。また、マイクロ化学プロセス技術を利用してジケトピロロピロール系顔料を製造する方法としては例えば特許文献９があり、これらはビルドアップ法の一種と考えることができる。
特許文献８では、ジスアゾ系顔料合成に至る工程をミクロ反応器内にて行っているが、原料化合物自身の溶解性が低い為、懸濁液にてミクロ反応器に導入している。この場合、条件コントロールを誤ると経路を閉塞する可能性が高く、単分散性の良い顔料微粒子を安定して製造することができず、再現性、連続製造の観点から問題がある。
このように、単分散性の良い有機顔料微粒子を製造しようとする場合、特にナノメートルサイズで単分散性な顔料微粒子を安定的に製造するには、単にマイクロ化学プロセス技術を利用しても製造できず、更なる製造技術の改良を必要とする。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ナノメートルサイズで単分散性な有機顔料微粒子を安定的に製造することができると共に処方条件（混合する反応溶液の流量比が相違する等）へのフレキシブルな対応が可能であり、更には高製造量処理が可能な有機顔料微粒子の製造方法及びその製造方法で製造された有機顔料微粒子を提供することを目的とする。
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、良溶媒に有機顔料を溶解した有機顔料溶液と、該良溶媒と相溶する貧溶媒又はその溶液と、を含む２種類以上の溶液をマイクロ流路内にて非層流状態で流通させ、該マイクロ流路内の流通過程において、前記有機顔料溶液の溶解度を前記貧溶媒又はその溶液で変化させることにより前記有機顔料溶液中から前記有機顔料微粒子を析出させることを特徴とする有機顔料微粒子の製造方法を提供する。
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、良溶媒に有機顔料を溶解した有機顔料溶液に、有機顔料を溶解しにくい貧溶媒を接触させて有機顔料溶液の溶解度を変化させることにより、有機顔料微粒子を析出させる方法（ビルドアップ再沈法）を、マイクロ流路内で上記２液を非層流で流しながら行うことにより、ナノメートルサイズレベルで単分散な有機顔料微粒子が得られることを見出した。
本発明の請求項１によれば、有機顔料を良溶媒に溶解した有機顔料溶液と、有機顔料溶液と相溶する貧溶媒と、をマイクロ流路内にて非層流状態で流通させるようにしたので、溶液同士の単位時間あたりの接触面積の増大及び拡散混合距離の縮小を図ることができ、溶液同士の瞬時混合が可能となる。これにより、有機顔料溶液と貧溶媒溶液とを瞬時混合し、有機顔料溶液の溶解度を瞬時に変化させることができ、ナノメートルサイズで単分散性な有機顔料微粒子を安定的に製造することができる。
本発明で定義される非層流とは、規則的または不規則な変動を含む流れのことをいい、カルマン渦やテーラー渦等で代表される層流渦の領域から乱流領域までを含む流れを言い、詳細は後述する。また、貧溶媒とは、有機顔料の溶解度が低い溶媒であり、良溶媒とは、有機顔料の溶解度が高い溶媒である。
本発明の請求項２は前記目的を達成するために、少なくとも１種類が良溶媒に有機顔料を溶解した有機顔料溶液である２種類以上の溶液をマイクロ流路内にて流通させ、その流通過程で前記有機顔料溶液中から有機顔料微粒子を析出させる有機顔料微粒子の製造方法であって、前記製造方法は、前記有機顔料溶液と、該有機顔料溶液の溶解度を変化させる貧溶媒又はその溶液と、を含む２種類以上の溶液のうちの少なくとも一つの溶液を複数の溶液に分割する分割工程と、前記分割された複数の分割溶液のうちの少なくとも１つの分割溶液の中心軸と前記２種類以上の溶液のうちの前記１つの分割溶液とは異なる他の溶液の中心軸とを合流領域において一点で交差するように合流させる合流工程と、前記合流した溶液同士を前記マイクロ流路内の流通過程において、前記有機顔料溶液の溶解度を前記貧溶媒又はその溶液で変化させることにより前記有機顔料微粒子を析出させる析出工程と、を備えたことを特徴とする有機顔料微粒子の製造方法を提供する。
本発明者らは、上述したビルドアップ再沈法により、ナノメートルサイズレベルで単分散な有機顔料微粒子を製造するためには、特に、有機顔料溶液と、貧溶媒又はその溶液と、を含む２種類以上の溶液を瞬時かつ均一に混合し、有機顔料溶液の溶解度を迅速に変化させることが重要であることを見出した。
本発明の請求項２によれば、有機顔料を良溶媒に溶解した有機顔料溶液と、有機顔料を溶解しにくい貧溶媒を含む貧溶媒溶液と、のうちの少なくとも一つの溶液を複数の溶液に分割し、分割された複数の分割溶液のうちの少なくとも１つの分割溶液の中心軸と２種類以上の溶液のうちの前記１つの分割溶液とは異なる他の溶液の中心軸とを合流領域において１点で交差するように合流させる。
ここで、溶液の中心軸とは、例えば流路を流れる溶液が円柱状の形を成している場合には、円柱の軸方向の中心線をいう。また、溶液が流路で中心軸を表す場合には、流路の長さ方向に垂直な断面の重心（幾何学的な重心）を通過して流路の長さ方向に沿った軸が中心軸に相当する。
通常、マイクロ流路内における２種類以上の溶液の反応は基本的に分子拡散による混合によって生じることから、分子拡散による瞬時混合を達成するためには、２種類以上の溶液同士の単位時間当たりの接触面積が増大するような混合が必要である。また、２種類以上の溶液を反応させる場合、マイクロ流路内への供給流量が異なることが一般的であり、異なる供給流量の２種類以上の溶液をそのままマイクロ流路内に供給するとマイクロ流路内において不安定な流れが発生し、反応が不安点になる。
かかる課題解決のため本発明では、２種類以上の溶液が合流する前に少なくとも一つの溶液を複数の溶液に分割した上で、その分割された複数の分割溶液を含む全ての溶液を合流工程で合流させると共に溶液同士の中心軸が合流領域の一点で所定の交差角度をもって交差するように合流させる。これら分割された流れの合流（合流時の流れが有する運動エネルギー）と合流時の各溶液の流れの方向転換に起因する縮流とによって、溶液同士の接触面積の増大と拡散混合距離の縮小が図られ、瞬時混合を達成することができる。従って、この瞬時混合によりマイクロ流路内において有機顔料溶液の溶解度を瞬時に変化させることができるので、ナノメートルサイズで単分散性な顔料微粒子を安定的に製造することができる。
また、溶液を分割することで、比較的大きな代表寸法のマイクロ流路を使用しても瞬時混合が可能なので、ナノメートルサイズで単分散性に優れた顔料微粒子を高製造量処理することができる。更には、比較的大きな代表寸法のマイクロ流路を使用することで低圧力損失での運転が可能となるので、省エネルギーで環境に優しい運転を行うことができる。
請求項３は請求項２において、前記２種類以上の溶液を非層流状態で前記マイクロ流路内を流通させることを特徴とする。
請求項３において特に合流時の各溶液の流速が速い場合、それらの流れは大きな運動エネルギーを有しているため、流れの方向転換に起因する縮流が顕著に現れると共に対流渦が発生するので、つまり非層流状態が形成されるので、２種類以上の溶液の接触面積の増大と拡散混合距離の縮小が促進され、更なる瞬時混合が可能となる。
請求項４は請求項１〜３のいずれか１において、前記マイクロ流路の代表長さが、等価直径で１μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする。
請求項４は本発明を実施するにあたって好ましいマイクロ流路の流路径を規定したものである。等価直径で１μｍ未満のマイクロ流路は製造が難しく、１０００μｍを超えると溶液の流れの厚みが厚くなり瞬時混合が生じにくくなるからである。より好ましいマイクロ流路の流路径は等価直径で５μｍ以上８００μｍ以下であり、特に好ましいマイクロ流路の流路径は等価直径で１０μｍ以上５００μｍ以下である。
請求項５は請求項１〜４の何れか１において、前記マイクロ流路の等価直径をＲ（ｍ）とし、該マイクロ流路を流れる溶液の平均流速をＵ（ｍ／秒）としたときに、Ｕ／Ｒで表される剪断速度（１／秒）を変化させることを特徴とする。
請求項５は非層流状態の流れを剪断速度（Ｕ／Ｒ）（１／秒）を指標として表したものであり、剪断速度（Ｕ／Ｒ）（１／秒）を変化させることにより混合性能を変えることができ、結果的に有機顔料微粒子の析出速度にも依存するが、製造される有機顔料微粒子の粒子径を変えることができる。
請求項６は請求項５において、前記剪断速度（Ｕ／Ｒ）が１００（１／秒）以上になるようにすることを特徴とする。これは、剪断速度（Ｕ／Ｒ）を１００（１／秒）以上とすることで瞬時混合が可能だからである。
請求項７は請求項２〜６の何れか１において、前記合流工程では、前記合流された全ての溶液の厚み方向の断面積の総和をＳ１とし、前記マイクロ流路の径方向の断面積をＳ２としたときに、Ｓ１＞Ｓ２を満足するように前記溶液同士が合流する際の前記中心軸の交差角度を設定することにより、前記合流領域において前記溶液の流れを縮流させることを特徴とする。
溶液同士が合流する際の中心軸の交差角度を適切に設定することで、合流領域において溶液の流れを縮流させることにより、溶液同士の接触面積の一層の増大と拡散混合距離の一層の縮小を図ることができるので、より瞬時混合を行い易くなる。交差角度の設定は、合流領域に合流する各溶液の供給流路の中心軸同士が成す交差角度を変えることにより行うことができる。
請求項８は請求項２〜７の何れか１おいて、前記溶液同士を前記合流領域で合流させてから前記マイクロ流路から排出するまでの混合時間を１マイクロ秒以上１０００ミリ秒以下にすることを特徴とする。
請求項８は、ナノメートルサイズで単分散性な顔料微粒子を安定的に製造するための瞬時混合の好ましい時間を規定したものであり、マイクロ流路から排出するまでの混合時間を１マイクロ秒以上１０００ミリ秒以下にすることが好ましい。より好ましい混合時間は１０マイクロ秒以上５００ミリ秒以下である。
請求項９は請求項１〜８の何れか１において、前記有機顔料溶液がアルカリ性であることを特徴とする。これは、有機顔料溶液を酸性溶液とするかアルカリ性溶液とするかは、対象とする有機顔料が酸性とアルカリ性のどちらの条件で均一に溶解するかで選択される。そして、顔料インクとして好ましい顔料であるキナクドリン、ジケトロロピロール、ジスアゾ縮合系顔料はアルカリに均一に溶解するからでる。
請求項１０は請求項１〜９の何れか１において、前記有機顔料溶液が、水溶性有機溶媒に有機顔料を溶解した均一溶液であることを特徴とする。これは水と有機溶媒の均一混合溶媒に有機顔料を溶解した均一溶液を使用することで、マイクロ流路の閉塞を抑制できるからである。
請求項１１は請求項１〜１０の何れか１において、前記有機顔料溶液が、分散剤を含有していることを特徴とする。分散剤は析出した有機顔料微粒子に素早く吸着して、有機顔料微粒子同士が再び凝集することを防止するからである。
分散剤には、一般的にアニオン性分散剤、カチオン性分散剤、両イオン分散剤、顔料性分散剤の低分子、及び高分子分散剤がある。
請求項１２は請求項１〜１１の何れか１において、前記有機顔料微粒子が、その分散液として得られることを特徴とする。
本発明の請求項１３は前記目的を達成するために、請求項１〜１２のいずれか１に記載の製造方法により製造される有機顔料微粒子であって、該モード径が１μｍ以下であることを特徴とする有機顔料微粒子を提供する。
本発明の製造方法により、モード径が１μｍ以下の有機顔料微粒子を製造することができ、この有機顔料微粒子は、特に、高いコントラストを有し優れた表示特性を発揮するカラーフィルタ用着色感光性樹脂組成物及び感光性樹脂転写材料として優れている。
以上説明したように、本発明によれば、ナノメートルサイズで単分散性に優れた有機顔料微粒子を安定的に製造することができる。また、処方条件（混合する反応溶液の流量比が相違する等）へのフレキシブルな対応が可能であり、更には高製造量処理が可能である。
以下、添付図面に従って、本発明に係る有機顔料微粒子及びその製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。
本発明の有機顔料微粒子の製造方法は、良溶媒に有機顔料を溶解した有機顔料溶液と、有機顔料を溶解しにくい貧溶媒溶液と、をマイクロ流路内にて非層流状態で流通（混合）させ、その流通過程で有機顔料溶液の溶解度を変化させることにより有機顔料微粒子を析出させる方法（ビルドアップ再沈法）に関するものである。また、この非層流の流れをマイクロ流路内に形成することで溶液同士の積極的な混合を促進することにより瞬時混合を可能とし、これによりナノメートルサイズで単分散性に優れた有機顔料微粒子を安定的に製造するものである。
本発明で定義される非層流とは、規則的または不規則な変動を含む流れのことをいう。通常、マイクロ流路中に第１の粘性流体（例えば水）を流し、その中心軸上にそのマイクロ流路よりも細い管を挿入して別の第２の粘性流体（例えば着色水）を注入すると、流速が十分に遅ければ、着色水は変動を含まない１本の線状の流れとなって流路軸に平行に安定的に流れる。そして、徐々に流速を上げていくと不安定で変動を含む流れと移行していき、その変動を起因とした乱れにより、第２の粘性流体は、第１の粘性流体と混合していく。その変動の形態としては、規則的である場合と不規則である場合があるが、本発明においてはこの両方の場合を含む。
例えば、規則的な変動を含む流れとしては、流体中で適当な速さで柱状の物体を動かすと、ある流動条件においてその物体の後流に物体の左右両側から交互に反対向きの渦（カルマン渦）が発生して規則的に２列に並ぶ流れや、共軸二重円管の環状部内の流体がその内側の円筒を回転させることにより発生する二次的回転流（テーラー渦）が発生するような流れが挙げられる。一方、不規則な変動を含む流れとしては、無秩序に大小の様々な渦の発生と消滅が繰り返されるような、いわゆる乱流状態の流れが挙げられる。
規則的または不規則な変動を発生させる要因としては様々なことが考えられるが、例えば、流路内の構造物、壁面の移動や振動、電磁力などの外部力や流体自体の脈動や運動エネルギーなどの内部力などが挙げられる。このような非層流状態の流れにすることは、２種類以上の流体を迅速に完全混合したい場合に有効である。一般的に完全混合とは、２種類以上の流体を構成する分子が均一に配合されている状態であり、その最終過程は分子拡散による混合（均一化）である。そのためには、分子拡散量の重要なパラメーターの一つであるそれら２種類以上の流体の接触面積を、より短時間で増加させることがポイントとなる。一般的にマイクロ流路内を粘性流体が流れる場合、その流体は慣性力に対して粘性力の影響を大きく受けるため、このような接触面積の増大が起こりにくい。しかし、前記に示した外部力や内部力を利用することにより、規則的変動または不規則的変動を含む流れ（対流）いわゆる非層流を発生させることにより、結果的に単位時間あたりの接触面積の増大を行うことができ迅速な完全混合が可能となる。
参考文献； １）化学工学便覧改訂六版、化学工学会編、丸善株式会社
２）理化学辞典第５版、岩波書店
３）M. Engler et al., “Effective Mixing by the Use of Convective Micro Mixers”, Conference Proceedings, 2005 Spring National Meeting, AIChE, 128d
次に、本発明の有機顔料微粒子の製造方法を実施するためのマイクロリアクター装置の一例を説明するが、これらの装置に限定されるものではなく、要はマイクロ流路内に非層流状態を形成できる装置であればよい。また、有機顔料微粒子を製造するための溶液として、有機顔料溶液Ｂと該有機顔料溶液Ｂの溶解度を変える貧溶媒溶液Ａ（有機顔料を溶解しにくい溶媒を含む溶液）の例で、以下に説明する。
図１は、本発明の有機顔料微粒子の製造方法を適用する平面型のマイクロリアクター装置の一例である。
図１に示すように、マイクロリアクター装置１０は、貧溶媒溶液Ａを供給する１本の供給流路１２の途中から分岐して溶液Ａを２つに分割できるようにした２本の分割供給流路１２Ａ，１２Ｂと、有機顔料溶液Ｂを供給する分割していない１本の供給流路１４と、貧溶媒溶液Ａと有機顔料溶液Ｂとの反応を行うマイクロ流路１６とが、１つの合流領域１８で連通するように形成される。また、これら分割供給流路１２Ａ，１２Ｂ、供給流路１４、及びマイクロ流路１６は、実質的に同一の平面内で合流領域１８の周りに９０°の等間隔で配置される。即ち、各流路１２Ａ，１２Ｂ，１４、１６の中心軸（一点鎖線）は合流領域１８において十文字状（交差角度α＝９０°）に交差する。尚、図１では有機顔料溶液Ｂに比べて供給量の多い貧溶媒溶液Ａの供給流路１２のみを分割したが、有機顔料溶液Ｂの供給流路１４も複数に分割してもよい。また、合流領域１８の周りに配置する各流路１２Ａ，１２Ｂ，１４、１６の交差角度αは、９０°に限らず適宜設定できる。また、供給流路１２、１４の分割数は、特に限定されるものではないが、数が多すぎるとマイクロリアクター装置１０の構造が複雑になるので、２〜１０が好ましく、２〜５がより好ましい。
図２は、図１の平面型のマイクロリアクター装置１０の変形例であり、供給流路１４の中心軸に対して分割供給流路１２Ａ，１２Ｂの中心軸の成す交差角度βは図１の９０°よりも小さく４５°に形成される。また、分割供給流路１２Ａ，１２Ｂの中心軸に対してマイクロ流路１６の中心軸の成す交差角度αが１３５°になるように形成される。
図３は、図１の平面型のマイクロリアクター装置の更に別の変形例であり、有機顔料溶液Ｂが流れる供給流路１４の中心軸に対して貧溶媒溶液Ａが流れる分割供給流路１２Ａ，１２Ｂの中心軸の成す交差角度βは図１の９０°よりも大きく１３５°に形成される。また、分割供給流路１２Ａ，１２Ｂの中心軸に対してマイクロ流路１６の中心軸の成す交差角度αが４５°になるように形成される。供給流路１４、分割供給流路１２Ａ，１２Ｂ、及びマイクロ流路１６の互いの交差角度α、βは適宜設定できるが、合流された有機顔料溶液Ｂと貧溶媒溶液Ａの全ての溶液の厚み方向の断面積の総和をＳ１とし、マイクロ流路１６の径方向の断面積をＳ２としたときに、Ｓ１＞Ｓ２を満足するように交差角度α、βを設定することが好ましい。これにより、溶液Ａ，Ｂ同士の接触面積の一層の増大と拡散混合距離の一層の縮小を図ることができるので、より瞬時混合が生じ易くなるからである。
図４は、本発明の有機顔料微粒子の製造方法を適用する立体型のマイクロリアクター装置３０の一例であり、マイクロリアクター装置３０を構成する３つのパーツを分解した状態を斜視図で示した分解斜視図である。尚、図１〜図３と同じ機能を有する部分には同符号を付して説明する。
立体型のマイクロリアクター装置３０は、主として、それぞれが円柱状の形状をした供給ブロック３２、合流ブロック３４、及び反応ブロック３６により構成される。そして、マイクロリアクター装置３０を組み立てるには、円柱状をしたこれらのブロック３２、３４、３６を、この順番で互いの側面同士を合わせて円柱状になるようにし、この状態で各ブロック３２、３４、３６をボルト・ナット等により一体的に締結する。
供給ブロック３２の合流ブロック３４に対向する側面３３には、２本の環状溝３８、４０が同芯状に穿設されており、マイクロリアクター装置３０を組み立て状態において、２本の環状溝３８、４０は有機顔料溶液Ｂと貧溶媒溶液Ａとがそれぞれ流れるリング状流路を形成する。そして、供給ブロック３２の合流ブロック３４に対向しない反対側の側面３５から外側環状溝３８と内側環状溝４０に達する貫通孔４２、４４がそれぞれ形成される。かかる２本の貫通孔４２、４４のうち、外側の環状溝３８に連通する貫通孔４２には、貧溶媒溶液Ａを供給する供給手段（ポンプ及び連結チューブ等）が連結され、内側環状溝４０に連通する貫通孔４４には、有機顔料溶液Ｂを供給する供給手段（ポンプ及び連結チューブ等）が連結される。図４では、外側環状溝３８に貧溶媒溶液Ａを流し、内側環状溝４０に有機顔料溶液Ｂを流すようにしたが、逆にしてもよい。
合流ブロック３４の反応ブロック３６に対向する側面４１の中心には円形状の合流穴４６が形成され、この合流穴４６から放射状に４本の長尺放射状溝４８、４８…と４本の短尺放射状溝５０、５０…が交互に穿設される。これら合流穴４６や放射状溝４８，５０はマイクロリアクター装置３０を組み立て状態において、合流領域１８となる円形状空間と溶液Ａ，Ｂが流れる放射状流路とを形成する。また、８本の放射状溝４８，５０のうち、長尺放射状溝４８の先端から合流ブロック３４の厚み方向にそれぞれ貫通孔５２、５２…が形成され、これらの貫通孔５２は供給ブロック３２に形成されている前述の外側環状溝３８に連通される。同様に、短尺放射状溝５０の先端から合流ブロック３４の厚み方向にそれぞれ貫通孔５４、５４…が形成され、これらの貫通孔５４は供給ブロック３２に形成されている内側環状溝４０に連通される。
また、反応ブロック３６の中心には、反応ブロック３６の厚み方向に合流穴４６に連通する１本の貫通孔５８が形成され、この貫通孔５８がマイクロ流路１６となる。
これにより、貧溶媒溶液Ａは供給ブロック３２の貫通孔４２→外側環状溝３８→合流ブロック３４の貫通孔５２→長尺放射状溝４８から構成される供給流路１２を流れて４つの分割流に分割されて合流領域１８（合流穴４６）に至る。一方、有機顔料溶液Ｂは供給ブロック３２の貫通孔４４→内側環状溝４０→合流ブロック３４の貫通孔５４→短尺放射状溝５０から構成される供給流路１４を流れて４つの分割流に分割されて合流領域１８（合流穴４６）に至る。合流領域１８において貧溶媒溶液Ａの分割流と有機顔料溶液Ｂの分割流とがそれぞれの運動エネルギーを有して合流した後、９０°流れ方向を変えてマイクロ流路１６に流入する。
図５（Ａ）は合流ブロック３４の平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のａ−ａ線に沿った断面図である。図５において、Ｗは分割された供給流路１２、１４の幅、Ｈは分割された供給流路１２、１４の深さ、Ｄは合流領域１８の直径、Ｒはマイクロ流路１６の直径であり、通常、合流領域１８の直径とマイクロ流路１６の直径は同じになる。また、ＵＡinは分割された各供給流路１２を流れる貧溶媒溶液Ａが合流領域１８に流入する平均流速であり、ＵＢinは分割された各供給流路１４を有機顔料溶液Ｂが合流領域１８に流入する平均流速である。また、Ｕoutは合流した溶液Ａ，Ｂが合流領域１８からマイクロ流路１６に流出する平均流速である。
マイクロ流路１６は、その流路１６を流れる流体の流動特性を主に決定する長さ、つまり代表長さが等価直径において、１μｍ以上１０００μｍ以下、好ましくは５μｍ以上８００μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以上５００μｍ以下の流路であることが好ましいが、流速が速い場合や分割数が多い場合には、溶液同士の接触面積の増大や拡散混合距離の縮小を図ることができるので、１０００μｍ以上でもよい。ここで言う等価直径とは、相当（直）径とも呼ばれ、機械工学の分野で用いられる用語である。任意断面形状の配管（本発明では流路）に対し等価な円管を想定するとき、その等価円管の直径を等価直径という。
等価直径（deq）は、A：配管の断面積、p：配管のぬれぶち長さ（周長）を用いて、deq＝4A／pと定義される。円管に適用した場合、この等価直径は円管直径に一致する。等価直径は等価円管のデータを基に、その配管の流動あるいは熱伝達特性を推定するのに用いられ、現象の空間的スケール（代表的長さ）を表す。等価直径は、一辺aの正四角形管ではdeq＝4a2／4a＝a、−辺aの正三角形管では、deｑ＝a／√３となる。また、流路高さhの平行平板間の流れではdeq＝2hとなる（例えば、（社）日本機械学会編「機械工学事典」1997年、丸善（株）参照）。
上記の如く構成された図１〜図４のマイクロリアクター装置１０、３０は、半導体加工技術、特にエッチング（例えばフォトリソエッチング）加工、超微細放電加工、光造形法、鏡面加工仕上げ技術、拡散接合技術等の精密機械加工技術を利用して製造することができる。また、汎用的な旋盤、ボール盤を用いる機械加工技術も利用できる。
装置１０、３０の材料としては、特に限定されるものではなく、上述の加工技術を適用できるものであればよい。具体的には、金属材料（鉄、アルミニウム、ステンレススチール、チタン、各種の金属等）、樹脂材料（フッ素樹脂、アクリル樹脂等）、ガラス（シリコン、石英等）を用いることができる。
また、マイクロリアクター装置１０、３０に有機顔料溶液Ｂや貧溶媒溶液Ａを供給する供給手段には、溶液の流れを制御する流体制御機能が必要である。特に、マイクロ流路１６内における流体の挙動は、マクロスケールとは異なる性質を持つため、マイクロスケールに適した制御方式を考えなければならない。流体制御方式は形態分類すると連続流動方式と液滴（液体プラグ）方式があり、駆動力分類すると電気的駆動方式と圧力駆動方式がある。
これらの方式のうち最も広く用いられるのが連続流動方式である。連続流動式の流体制御では、マイクロ流路１６内は全て流体で満たされ外部に用意したシリンジポンプなどの圧力源によって、流体全体を駆動するのが一般的である。この方法は、デッドボリュームが大きいことなどが難点であるが比較的簡単なセットアップで制御システムを実現できることが大きな利点である。
連続流動方式とは異なる方式として、液滴（液体プラグ）方式がある。この方式は、装置内部や装置に至る流路内で、空気で仕切られた液滴を動かすものであり、個々の液滴は空気圧によって駆動される。その際、液滴と流路壁あるいは液滴同士の間の空気を必要に応じて外部に逃がすようなベント構造、および分岐した流路内の圧力を他の部分と独立に保つためのバルブ構造などを、リアクターシステム内部に用意する必要がある。また、圧力差を制御して液滴の操作を行うために、外部に圧力源や切り替えバルブからなる圧力制御システムを構築する必要がある。このように液滴方式では、装置構成やリアクターの構造がやや複雑になるが、複数の液滴を個別に操作して、いくつかの反応を順次行うなどの多段階の操作が可能で、システム構成の自由度は大きくなる。
流体制御を行うための駆動方式として、マイクロ流路１６の両端に高電圧をかけて電気浸透流を発生させ、これによって流体移動させる電気的駆動方法と、外部に圧力源を用いて流体に圧力をかけて移動させる圧力駆動方法が一般に広く用いられている。両者の違いは、たとえば流体の挙動として、流路断面内で流速プロファイルが電気的駆動方式の場合にはフラットな分布となるのに対して、圧力駆動方式では双曲線状に、流路中心部が速くて、壁面部が遅い分布となることが知られており、サンプルプラグなどの形状を保ったまま移動させるといった目的には、電気的駆動方式の方が適している。電気的駆動方式を行う場合には、流路内が流体で満たされている必要があるため、連続流動方式の形態をとらざるを得ないが、電気的な制御によって流体の操作を行うことができるため、例えば連続的に２種類の溶液の混合比率を変化させることによって、時間的な濃度勾配をつくるといった比較的複雑な処理も実現されている。圧力駆動方式の場合には、流体の電気的な性質にかかわらず制御可能であること、発熱や電気分解などの副次的な効果を考慮しなくてよいことなどから、基質に対する影響がほとんどなく、その適用範囲は広い。その反面、外部に圧力源を用意しなければならないこと、圧力系のデッドボリュームの大小に応じて、操作の応答特性が変化することなど、複雑な処理を自動化する必要がある。本発明における流体制御方法として用いられる方法はその日的によって適宜選ばれるが、好ましくは連続流動方式の圧力駆動方式である。
また、マイクロ流路１６内の温度制御（反応温度制御）は、装置全体を温度制御された容器中に入れることにより制御してもよいし、金属抵抗線やポリシリコンなどのヒーター構造を装置内に作り込み、加熱についてはこれを使用し、冷却については自然冷却でサーマルサイクルを行つてもよい。温度のセンシングは、金属抵抗線を使用する場合はヒーターと同じ抵抗線をもう一つ作り込んでおき、その抵抗値の変化に基づいて温度検出を行うのが好ましく、ポリシリコンを使用する場合は熱電対を用いて検出を行うのが好ましい。また、ペルチェ素子を流路に接触させることによって外部から加熱、冷却を行ってもよい。どの方法を用いるかは用途や流路本体の材料などに合わせて選択される。
本発明に用いられるマイクロリアクター装置１０、３０の数は、勿論、一つでも構わないが、必要に応じて複数並列化し（ナンバリングアップ）、その処理量を増大させることができる。
次に、上記の如く構成されたマイクロリアクター装置１０、３０を用いて本発明の有機顔料微粒子の製造方法について説明する。
上記の如く構成された図１〜図４のマイクロリアクター装置１０、３０によって、有機顔料微粒子を製造する場合には、いずれの装置１０、３０の場合にも、分割工程と合流工程と析出工程との３つの工程を経て有機顔料微粒子が製造される。
分割工程（供給ブロック）では、有機顔料溶液Ｂと該有機顔料溶液Ｂの溶解度を変化させる貧溶媒溶液Ａとの２種類の溶液Ａ，Ｂのうちの少なくとも一方の溶液を複数の溶液に分割する。
合流工程（合流ブロック）では、分割された複数の分割溶液のうちの少なくとも１つの分割溶液の中心軸と２種類の溶液Ａ，Ｂのうちの他方の溶液の中心軸とを合流領域１８において一点で交差するように合流させる。
また、析出工程（反応ブロック、場合により合流ブロックの合流穴を含む）では、合流した溶液Ａ，Ｂ同士をマイクロ流路１６内の流通過程において有機顔料溶液Ｂの溶解度を貧溶媒溶液Ａで変化させることにより有機顔料微粒子を析出させる。
図１〜図３のマイクロリアクター装置１０では、有機顔料微粒子Ｂを２つに分割し、貧溶媒溶液Ａは分割しない場合である。また、図４のマイクロリアクター装置３０では、有機顔料溶液Ｂと貧溶媒溶液Ａをそれぞれ４分割した場合である。有機顔料微粒子の製造に使用される有機顔料溶液Ｂと貧溶媒溶液Ａとでは、貧溶媒溶液Ａの供給量が多いため、貧溶媒溶液Ａを分割することが好ましい。
このように、有機顔料微粒子Ｂと貧溶媒溶液Ａとが合流する前に少なくとも一方の溶液を複数の溶液に分割した上で、その分割された複数の溶液を含む全ての溶液を合流領域１８に合流させた後、合流した溶液Ａ，Ｂの流れ方向を所定角度で方向転換してマイクロ流路１６に流すことにより、合流した溶液Ａ，Ｂの流れが有する運動エネルギーと流れの方向転換に起因する縮流とが発生する。これにより、溶液Ａ，Ｂ同士の接触面積の増大と拡散混合距離の縮小によって瞬時混合を達成することができるので、マイクロ流路１６内において有機顔料溶液Ｂの溶解度を瞬時に変化させることができる。この結果、ナノメートルサイズで単分散性な有機顔料微粒子を安定的に製造することができる。
ここで、一般的に混合とは、２成分以上の粉粒体、粉粒体と流体（液体、気体）、あるいは流体の均一化を図る操作である。特に２成分以上の流体に関しては、分子レベルで均一化されていることが望ましい。マイクロ流路１６内の混合は分子拡散による混合が基本であることから、迅速に混合を達成するためには、２種類以上の流体同士の単位時間当たりの接触面積を増大させることがポイントである。瞬時混合の好ましい混合時間は、溶液同士が合流してからマイクロ流路１６から排出するまでの時間を１マイクロ秒以上１０００ミリ秒以下にすることが好ましい。より好ましい混合時間は１０マイクロ秒以上５００ミリ秒以下である。
混和性液体同士の混合評価方法は、例えば非特許文献「S.Panic', et.al., “Experimental approaches to a better understanding of mixing performance of microfluidic devices”, Chem.Eng.J.101, 2004, p.409-p.419」に記載されており、混合時間は、前記の混合評価方法で完全に混合が完了したと考えられる条件において、混合が行われるマイクロ流路１６の容積（ｍＬ）をその容積を流れる総流量（ｍＬ／秒）で割った値で計算することにより算出することができる。
マイクロ流路１６における混合の原理および方法に関しては、例えば非特許文献「V. Hessel, et. al., “Chemical Micro Process Engineering -Processing and Plant-”, WILEY-VCH, 2005, p.1-p.280」に詳細が記載されている。
かかる有機顔料微粒子の製造においてマイクロ流路１６内に非層流状態を形成するには、マイクロ流路１６の等価直径をＲ（ｍ）とし、該マイクロ流路１６を流れる溶液の平均流速をＵ（ｍ／秒）としたときに、Ｕ／Ｒで表される剪断速度（１／秒）が１００以上になるようにすることが好ましい。
図６は、非特許文献４に記載されているマイクロ流路１６内の剪断速度（Ｕ／Ｒ）と混合性能との関係を調べたもので、混合性能を溶液の濁りを吸光度で表すことにより評価したものである。即ち、吸光度が大きいほど混合性能が悪いことを示し、吸光度が小さいほど混合性能が良いことを示す。図６から分かるように、マイクロ流路１６内の剪断速度（Ｕ／Ｒ）を大きくしていくと、吸光度が急激に低下し、剪断速度（Ｕ／Ｒ）が１００以上で略同じ吸光度で推移する。このことは、剪断速度（Ｕ／Ｒ）が１００以上の領域では、層流状態での分子拡散による混合状態とは別の混合状態、即ち非層流状態での分子拡散による混合が発生しているものと考えられる。従って、マイクロ流路１６の等価直径Ｒ（ｍ）と、該マイクロ流路１６を流れる溶液の平均流速Ｕ（ｍ／秒）との関係を適切に設計することにより、マイクロ流路１６内の剪断速度（Ｕ／Ｒ）を１００以上とすることができ、これにより瞬時混合を行うことができる。尚、図６のグラフでは、剪断速度（Ｕ／Ｒ）が１００以上のときの混合性能の詳細な挙動がどうなるかが分からないが、後述する実施例３において、剪断速度が約２万（１／秒）から約１０万（１／秒）の高レベル領域で製造された有機顔料微粒子の粒子径を調べたところ、この高レベル領域でも剪断速度を大きくすると次第に粒子径が小さくなった。このことから、剪断速度は１００（１／秒）を超えても大きくするほど混合性能が向上するものと考察される。
また、合流領域１８で溶液Ａ，Ｂが方向転換をすることで縮流を発生させるには、合流する際の各溶液Ａ，Ｂの平均流速と溶液Ａ，Ｂ同士が合流する際の中心軸の交差角度α、βとの関係を適切に設計することで達成できる。また、合流領域１８で溶液Ａ，Ｂを急激に方向転換することで、規則的又は不規則な変動を含む流れを形成し易い。従って、合流領域１８へ流入する各溶液Ａ，Ｂの平均流速と溶液Ａ，Ｂ同士が合流する際の中心軸の交差角度α、βとの関係を適切に設計することでマイクロ流路１６内に非層流状態の流れを形成し易くなることが考えられる。
なお、マイクロ流路１６内を流れる溶液Ａ，Ｂの温度は、溶媒が凝固又は気化しない範囲内であればよいが、好ましくは−２０°Ｃ〜９０°Ｃ、より好ましくは０〜５０°Ｃ、特に好ましくは５〜３０°Ｃである。また、マイクロ流路１６内を流れる溶液Ａ，Ｂの流量（流速ともいう）は、０．１〜５０００ｍＬ／分が好ましく、より好ましくは１〜１０００ｍＬ／分であり、特に好ましくは５〜５００ｍＬ／分である。また、マイクロ流路１６内を流れる基質（有機顔料やその反応成分）の濃度範囲は、通常０．５〜２０質量％であり、好ましくは１．０〜１０質量％である。
また、本発明に用いられる有機顔料は、色相的に限定されるものではなく、マゼンタ顔料、イエロー顔料、またはシアン顔料であることができる。詳しくは、ペリレン、ペリノン、キナクリドン、キナクリドンキノン、アントラキノン、アントアントロン、ベンズイミダゾロン、ジスアゾ縮合、ジスアゾ、アゾ、インダントロン、フタロシアニン、トリアリールカルボニウム、ジオキサジン、アミノアントラキノン、ジケトピロロピロール、チオインジゴ、イソインドリン、イソインドリノン、ピラントロンまたはイソビオラントロン系顔料またはそれらの混合物などのマゼンタ顔料、イエロー顔料、またはシアン顔料である。更に詳しくは、例えば、C．Ｉ．ピグメントレッド190（C．Ｉ．番号71140）、C．Ｉ．ピグメントレッド224（C．Ｉ．番号71127）、C．Ｉ．ピグメントバイオレット29（C．Ｉ．番号71129）等のペリレン系顔料、C．Ｉ．ピグメントオレンジ43（C．Ｉ．番号71105）、もしくはC．Ｉ．ピグメントレッド194（C．Ｉ．番号71100）等のペリノン系顔料、C．Ｉ．ピグメントバイオレット19（C．Ｉ．番号73900）、C．Ｉ．ピグメントバイオレット42、C．Ｉ．ピグメントレッド122（C．Ｉ．番号73915）、C．Ｉ．ピグメントレッド192、C．Ｉ．ピグメントレッド202（C．Ｉ．番号73907）、C．Ｉ．ピグメントレッド207（C．Ｉ．番号73900、73906）、もしくはC．Ｉ．ピグメントレッド209（C．Ｉ．番号73905）のキナクリドン系顔料、C．Ｉ．ピグメントレッド206（C．Ｉ．番号73900／73920）、C．Ｉ．ピグメントオレンジ48（C．Ｉ．番号73900／73920）、もしくはC．Ｉ．ピグメントオレンジ49（C．Ｉ．番号73900／73920）等のキナクリドンキノン系顔料、C．Ｉ．ピグメントイエロー147（C．Ｉ．番号60645）等のアントラキノン系顔料、C．Ｉ．ピグメントレッド168（C．Ｉ．番号59300）等のアントアントロン系顔料、C．Ｉ．ピグメントブラウン25（C．Ｉ．番号12510）、C．Ｉ．ピグメントバイオレット32（C．Ｉ．番号12517）、C．Ｉ．ピグメントイエロー180（C．Ｉ．番号21290）、C．Ｉ．ピグメントイエロー181（C．Ｉ．番号11777）、C．Ｉ．ピグメントオレンジ62（C．Ｉ．番号11775）、もしくはC．Ｉ．ピグメントレッド185（C．Ｉ．番号12516）等のベンズイミダゾロン系顔料、C．Ｉ．ピグメントイエロー93（C．Ｉ．番号20710）、C．Ｉ．ピグメントイエロー94（C．Ｉ．番号20038）、C．Ｉ．ピグメントイエロー95（C．Ｉ．番号20034）、C．Ｉ．ピグメントイエロー128（C．Ｉ．番号20037）、C．Ｉ．ピグメントイエロー166（C．Ｉ．番号20035）、C．Ｉ．ピグメントオレンジ34（C．Ｉ．番号21115）、C．Ｉ．ピグメントオレンジ13（C．Ｉ．番号21110）、C．Ｉ．ピグメントオレンジ31（C．Ｉ．番号20050）、C．Ｉ．ピグメントレッド144（C．Ｉ．番号20735）、C．Ｉ．ピグメントレッド166（C．Ｉ．番号20730）、C．Ｉ．ピグメントレッド220（C．Ｉ．番号20055）、C．Ｉ．ピグメントレッド221（C．Ｉ．番号20065）、C．Ｉ．ピグメントレッド242（C．Ｉ．番号20067）、C．Ｉ．ピグメントレッド248、C．Ｉ．ピグメントレッド262、もしくはC．Ｉ．ピグメントブラウン23（C．Ｉ．番号20060）等のジスアゾ縮合系顔料、C．Ｉ．ピグメントイエロー13（C．Ｉ．番号21100）、C．Ｉ．ピグメントイエロー83（C．Ｉ．番号21108）、もしくはC．Ｉ．ピグメントイエロー188（C．Ｉ．番号21094）等のジスアゾ系顔料、C．Ｉ．ピグメントレッド187（C．Ｉ．番号12486）、C．Ｉ．ピグメントレッド170（C．Ｉ．番号12475）、C．Ｉ．ピグメントイエロー74（C．Ｉ．番号11714）、C．Ｉ．ピグメントレッド48（C．Ｉ．番号15865）、C．Ｉ．ピグメントレッド53（C．Ｉ．番号15585）、C．Ｉ．ピグメントオレンジ64（C．Ｉ．番号12760）、もしくはC．Ｉ．ピグメントレッド247（C．Ｉ．番号15915）等のアゾ系顔料、C．Ｉ．ピグメントブルー60（C．Ｉ．番号69800）等のインダントロン系顔料、C．Ｉ．ピグメントグリーン7（C．Ｉ．番号74260）、C．Ｉ．ピグメントグリーン36（C．Ｉ．番号74265）、ピグメントグリーン37（C．Ｉ．番号74255）、ピグメントブルー16（C．Ｉ．番号74100）、C．Ｉ．ピグメントブルー75（C．Ｉ．番号74160：2）、もしくは15（C．Ｉ．番号74160）等のフタロシアニン系顔料、C．Ｉ．ピグメントブルー56（C．Ｉ．番号42800）、もしくはC．Ｉ．ピグメントブルー61（C．Ｉ．番号42765：1）等のトリアリールカルボニウム系顔料、C．Ｉ．ピグメントバイオレット23（C．Ｉ．番号51319）、もしくはC．Ｉ．ピグメントバイオレット37（C．Ｉ．番号51345）等のジオキサジン系顔料、C．Ｉ．ピグメントレッド177（C．Ｉ．番号65300）等のアミノアントラキノン系顔料、C．Ｉ．ピグメントレッド254（C．Ｉ．番号56110）、C．Ｉ．ピグメントレッド255（C．Ｉ．番号561050）、C．Ｉ．ピグメントレッド264、C．Ｉ．ピグメントレッド272（C．Ｉ．番号561150）、C．Ｉ．ピグメントオレンジ71、もしくはC．Ｉ．ピグメントオレンジ73等のジケトピロロピロール系顔料、C．Ｉ．ピグメントレッド88（C．Ｉ．番号73312）等のチオインジゴ系顔料、C．Ｉ．ピグメントイエロー139（C．Ｉ．番号56298）、C．Ｉ．ピグメントオレンジ66（C．Ｉ．番号48210）等のイソインドリン系顔料、C．Ｉ．ピグメントイエロー109（C．Ｉ．番号56284）、もしくはC．Ｉ．ピグメントオレンジ61（C．Ｉ．番号11295）等のイソインドリノン系顔料、C．Ｉ．ピグメントオレンジ40（C．Ｉ．番号59700）、もしくはC．Ｉ．ピグメントレッド216（C．Ｉ．番号59710）等のピラントロン系顔料、またはC．Ｉ．ピグメントバイオレット31（60010）等のイソビオラントロン系顔料である。
好ましい顔料は、キナクリドン系、ジケトピロロピロール系、ジスアゾ縮合系、アゾ系、またはフタロシアニン系、ジオキサジン系顔料である。
次に、良溶媒について説明する。有機顔料を溶解する良溶媒としては、使用する有機顔料を溶解することができ、かつ貧溶媒との相溶する又は均一に混ざるものであれば、特に限定されない。良溶媒に対する有機顔料の溶解度は、０．２質量％以上であることが好ましく、０．５質量％以上であることがより好ましい。この有機顔料の溶解度は、特に上限はないが、通常用いられる有機材料を考慮すると、５０質量％以下であることが実際的である。なお、上記有機顔料の溶解度は、酸又はアルカリの存在下の溶解度であってもよい。
貧溶媒と良溶媒との相溶性又は均一混合性は、貧溶媒に対する良溶媒の溶解量が３０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましい。貧溶媒に対する良溶媒の溶解量は、特に上限はないが、任意の割合で混ざり合う範囲であるのが実際的である。
良溶媒としては、例えば、水性溶媒（例えば、水、または塩酸、水酸化ナトリウム水溶液）、アルコール化合物溶媒、アミド化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、二硫化炭素溶媒、脂肪族化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、ハロゲン化合物溶媒、エステル化合物溶媒、イオン性液体、これらの混合溶媒などが挙げられ、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、エステル化合物溶媒、アミド化合物溶媒、またはこれらの混合物が好ましく、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、エステル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒またはアミド化合物溶媒が好ましく、水性溶媒、スルホキシド化合物溶媒またはアミド化合物溶媒がさらに好ましく、スルホキシド化合物溶媒またはアミド化合物溶媒が特に好ましい。
スルホキシド化合物溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキド、ヘキサメチレンスルホキシド、スルホランなどが挙げられる。アミド化合物溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、１−メチル−２−ピロリドン、２−ピロリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、２−ピロリジノン、ε−カプロラクタム、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロパンアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミドなどが挙げられる。
本発明において、２種類以上の有機顔料又は有機顔料の固溶体又は有機顔料と無機顔料の組み合わせも使用することができる。有機顔料は、良溶媒中に均一に溶解されなければならないが、酸性又はアルカリ性で溶解することも好ましい。一般に分子内にアルカリ性で解離可能な基を有する顔料の場合はアルカリ性が用いられ、アルカリ性で解離する基が存在せず、プロトンが付加しやすい窒素原子を分子内に多く有するときは酸性が用いられる。たとえば、キナクリドン、ジケトピロロピロール、ジスアゾ縮合系顔料はアルカリ性で溶解され、フタロシアニン系顔料は、酸性で溶解される。
アルカリ性で溶解させる場合に用いられる塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、もしくは水酸化バリウムなどの無機塩基、またはトリアルキルアミン、ジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）、金属アルコキシドなどの有機塩基である。使用される塩基の量は、顔料を均一に溶解可能な量であり、特に限定されないが、無機塩基の場合、好ましくは顔料に対して１．０〜３０モル当量であり、より好ましくは２．０〜２５モル当量であり、さらに好ましくは３〜２０モル当量である。有機塩基の場合は好ましくは顔料に対して１．０〜１００モル当量であり、より好ましくは５．０〜１００モル当量であり、さらに好ましくは２０〜１００モル当量である。
酸性で溶解させる場合に用いられる酸は、硫酸、塩酸、もしくは燐酸などの無機酸、または酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、メタンスルホン酸、もしくはトリフルオロメタンスルホン酸などの有機酸であるが好ましくは無機酸である。特に好ましくは硫酸である。使用される酸の量は、顔料を均一に溶解可能な量であり、特に限定されないが、塩基に比べて過剰量用いられる場合が多い。無機酸および有機酸の場合を問わず、好ましくは顔料に対して３〜５００モル当量であり、より好ましくは１０〜５００モル当量であり、さらに好ましくは３０〜２００モル当量である。
アルカリ又は酸を有機溶媒と混合した良溶媒を用いる場合、アルカリ又は酸を良溶媒に完全に溶解させるため、アルカリ又は酸に対して高い溶解性を示す溶剤を、有機溶媒に添加することが好ましい。このような溶剤としては、たとえば、水や低級アルコール等が挙げられる。低級アルコールとしては、具体的には、水、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ブチルアルコール等を使用できる。溶剤量は、良溶媒全量に対して５０質量％以下が好ましく、３０質量％以下がより好ましい。
次に貧溶媒について説明する。有機顔料を溶解しにくい貧溶媒としては、有機顔料を溶解する良溶媒と相溶する又は均一に混ざるものであれば、特に限定されない。このような貧溶媒は、有機顔料の溶解度が０．０２質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以下であることがより好ましい。貧溶媒に対する有機顔料の溶解度は、特に下限はない。この溶解度は、酸又はアルカリの存在下で溶解された場合の溶解度であってもよい。また、良溶媒と貧溶媒との相溶性もしくは均一混合性の好ましい範囲は前述の通りである。
貧溶媒としては、例えば、水性溶媒（例えば、水、又は塩酸、水酸化ナトリウム水溶液）、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、二硫化炭素溶媒、脂肪族化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、ハロゲン化合物溶媒、エステル化合物溶媒、イオン性液体、これらの混合溶媒などが挙げられ、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、エステル化合物溶媒、またはこれらの混合物が好ましく、水性溶媒、アルコール化合物溶媒またはエステル化合物溶媒がより好ましい。
アルコール化合物溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール等が挙げられる。ケトン化合物溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンが挙げられる。エーテル化合物溶媒としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどが挙げられる。芳香族化合物溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエンなどが挙げられる。脂肪族化合物溶媒としては、例えば、ヘキサンなどが挙げられる。ニトリル化合物溶媒としては、例えば、アセトニトリルなどが挙げられる。ハロゲン化合物溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、トリクロロエチレンなどが挙げられる。エステル化合物溶媒としては、例えば、酢酸エチル、乳酸エチル、２−（１−メトキシ）プロピルアセテートなどが挙げられる。イオン性液体としては、例えば、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムとＰＦ6 -などが挙げられる。
本発明では、均一に溶解した溶液を流路に投入することが好ましい。懸濁液を投入すると粒子サイズが大きくなったり、粒子分布が広い顔料微粒子になったりする。場合によっては容易に流路を閉塞してしまう。「均一に溶解」の意味は可視光線下で観測した場合にほとんど濁りが観測されない溶液であり、本発明では１μｍ以下のミクロフィルターを通して得られる溶液、または１μｍのフィルターを通した場合に濾過される物を含まない溶液を均一に溶解した溶液と定義する。
本発明では、マイクロ流路１６中を流通する過程で、有機顔料溶液の溶解度を変化させ、有機顔料微粒子を製造する方法であるが、その方法は有機顔料の均一溶液の導入口とは異なる導入口を有する流路、例えば図１に示されるような少なくとも２つの導入口を有する流路を用いて行われる。詳しくは、図１の導入口に有機顔料の均一溶液を導入し、図１のもう一つの導入口に有機顔料溶液の溶解度を変化させる貧溶媒、またはそれらに分散剤を溶解した溶液を導入し、両液を合流領域１８及びマイクロ流路１６内で接触させることにより有機顔料を含む溶液の溶解度を低下させる。有機顔料は、貧溶媒には溶解しにくいため、有機顔料溶液の溶解度が低下するに従って、有機顔料微粒子として析出し、マイクロ流路１６の排出口より取り出される。
溶解度の変化の幅は、有機顔料溶液の溶解度によるが、有機顔料微粒子の析出を促すのに十分な範囲でよい。
次に溶液に添加される分散剤について説明する。
本発明の有機顔料微粒子を製造する方法では、有機顔料を含む有機顔料溶液Ｂの中、又は／及び溶解度を変化させるための貧溶媒溶液Ａの中に分散剤を添加することができる。
アニオン性分散剤（アニオン性界面活性剤）としては、N−アシル−N−アルキルタウリン塩、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等を挙げることができる。なかでも、N−アシル−N−アルキルタウリン塩が好ましい。N−アシル−N−アルキルタウリン塩としては、特開平3−273067号明細書に記載されているものが好ましい。これらアニオン性分散剤は、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
カチオン性分散剤（カチオン性界面活性剤）には、四級アンモニウム塩、アルコキシル化ポリアミン、脂肪族アミンポリグリコールエーテル、脂肪族アミン、脂肪族アミンと脂肪族アルコールから誘導されるジアミンおよびポリアミン、脂肪酸から誘導されるイミダゾリンおよびこれらのカチオン性物質の塩が含まれる。これらカチオン性分散剤は、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
両イオン性分散剤は、前記アニオン性分散剤が分子内に有するアニオン基部分とカチオン性分散剤が分子内に有するカチオン基部分を共に分子内に有する分散剤である。
ノニオン性分散剤（ノニオン性界面活性剤）としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステルなどを挙げることができる。なかでも、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルが好ましい。これらノニオン性分散剤は、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
顔料性分散剤とは、親物質としての有機顔料から誘導され、その親構造を化学修飾することで製造される顔料性分散剤と定義する。例えば、糖含有顔料分散剤、ピペリジル含有顔料分散剤、ナフタレンまたはペリレン誘導顔料分散剤、メチレン基を介して顔料親構造に連結された官能基を有する顔料分散剤、ポリマーで化学修飾された顔料親構造、スルホン酸基を有する顔料分散剤、スルホンアミド基を有する顔料分散剤、エーテル基を有する顔料分散剤、あるいはカルボン酸基、カルボン酸エステル基またはカルボキサミド基を有する顔料分散剤などがある。
高分子分散剤としては、具体的には、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、ビニルアルコール−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール一部分ホルマール化物、ポリビニルアルコール一部分ブチラール化物、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンオキシド／プロピレンオキシドブロック共重合体、ポリアクリル酸塩、ポリビニル硫酸塩、ポリ（4−ビニルピリジン）塩、ポリアミド、ポリアリルアミン塩、縮合ナフタレンスルホン酸塩、スチレン−アクリル酸塩共重合物、スチレン−メタクリル酸塩共重合物、アクリル酸エステル−アクリル酸塩共重合物、アクリル酸エステル−メタクリル酸塩共重合物、メタクリル酸エステル−アクリル酸塩共重合物、メタクリル酸エステル―メタクリル酸塩共重合物、スチレン−イタコン酸塩共重合物、イタコン酸エステル−イタコン酸塩共重合物、ビニルナフタレン−アクリル酸塩共重合物、ビニルナフタレン−メタクリル酸塩共重合物、ビニルナフタレン−イタコン酸塩共重合物、セルロース誘導体、澱粉誘導体などが挙げられる。その他、アルギン酸塩、ゼラチン、アルブミン、カゼイン、アラビアゴム、トンガントゴム、リグニンスルホン酸塩などの天然高分子類も使用できる。なかでも、ポリビニルピロリドンが好ましい。これら高分子は、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、アニオン性分散剤を水性媒体に含有させ、かつノニオン性分散剤および／または高分子分散剤を、有機顔料を溶解した溶液に含有させる態様を挙げることができる。
分散剤の配合量は、顔料の均一分散性および保存安定性をより一層向上させるために、顔料１００質量部に対して０．１〜１０００質量部の範囲であることが好ましく、より好ましくは１〜５００質量部の範囲であり、更に好ましくは１０〜２５０質量部の範囲である。０．１質量部未満であると有機顔料微粒子の分散安定性の向上が見られない場合がある。
次に、製造された有機顔料微粒子の粒径サイズの計測法について説明する。
微粒子の計測法において、数値化して集団の平均の大きさを表現する方法があるが、よく使用されるものとして、分布の最大値を示すモード径、積分分布曲線の中央値に相当するメジアン径、および各種の平均径（長さ平均、面積平均、重量平均など）がある。本発明の方法で製造される有機顔料微粒子の粒径サイズはマイクロ流路１６を閉塞しない範囲で任意であるが、モード径で１μｍ以下が好ましい。好ましくは３ｎｍ〜８００ｎｍであり、特に好ましくは５ｎｍ〜５００ｎｍである。
次に、製造された有機顔料微粒子のサイズ及びサイズ分布について説明する。
微粒子の粒子サイズが揃っていること、すなわち単分散微粒子系は、含まれる粒子の大きさが揃っているだけではなく、粒子内の化学組成や結晶構造にも粒子間の変動がないことを示すので粒子の性能を決める重要な要素である。特に粒子サイズがナノメートルの超微粒子においてはその粒子の特性を支配する因子として重視される。本発明の方法は粒子の大きさをコントロールできるだけでなく、そのサイズを揃える点でも優れた方法である。サイズが揃っていることを表す指標として算術標準偏差値が用いられるが、本発明により製造される顔料微粒子の算術標準偏差値は、好ましくは１３０ｎｍ以下であり、特に好ましくは８０ｎｍ以下である。算術標準偏差値は、粒度分布を正規分布とみなして標準偏差を求める方法で、積算分布の８４％粒子径から、１６％粒子径を減じた値を２で除した値である。
以下の実施例に基づき本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
［実施例１］
有機顔料溶液Ｂ及び貧溶媒溶液Ａは以下のように調製した。
（１）有機顔料溶液Ｂ
・ピグメントレッド254（IrgaｐＨor Red BT−CF、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製）…50ｇ
・分散剤ポリビニルピロリドン（和光純薬（株）製、K25）…100ｇ
・ジメチルスルホキシド（DMSO、和光純薬（株）製）…1000ｍＬ
・ナトリウムメトキシド28％メタノール溶液…33.3ｍＬ
以上の成分を室温にて十分に攪拌混合して完全に溶解した。そして、この溶液を０．４５μｍのミクロフィルターを通すことでゴミなどの不純物を除いた。
（２）貧溶媒溶液Ａ
・蒸留水…1000ｍＬ
この溶液を０．４５μｍのミクロフィルターを通すことでゴミなどの不純物を除いた。
（３）マイクロリアクター装置としては、非特許文献４の「H.Nagasawa et al., “Design of a New Micromixer for Instant Mixing Based on the Collision of Micro Segments”,WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Chem.Eng.Technol.2005, 28, No.3, p.324-330」に示されるマイクロミキサー（非特許文献４における型式；Ｋ−Ｍ−ＣＣ−２）を使用した。図７は、上記マイクロミキサーの主要部を示す分解斜視図であり、図８は合流孔４６’（合流領域１８’）近傍の構成を説明する説明図である。このうち、図８（ａ）は、合流領域４６’近傍の部分断面図であり、図８（ｂ）は、合流領域４６’近傍の部分上面図である。図７、８のマイクロミキサーは、合流領域４６における供給流路の本数を５本とした以外は図４と類似しているため、詳細な説明は省略する。
Ｉ）供給流路本数（ｎ）…有機顔料溶液Ｂについて５本に分割し、貧溶媒溶液Ａについて５本に分割した。
ii）供給流路４８’、５０’（供給流路１２、１４）の幅（Ｗ）…各１００μｍ
iii）供給流路４８’、５０’（供給流路１２、１４）の深さ（Ｈ）…各１００μｍ
iv）合流領域１８’（合流領域１８）の直径（Ｄ）…３２０μｍ
v）合流孔４６’（マイクロ流路１６）の直径（Ｒ）…３６０μｍ
vi）入口及び出口面積…入口総面積（Ｓ１）を０．１ｍｍ2、出口面積（Ｓ２）を０．１ｍｍ2と同じになるようにした。
vii）合流領域１８’（合流領域１８）において各供給流路４８’、５０’（供給流路１２、１４）と合流孔４６’（マイクロ流路１６）との中心軸同士の交差角度…９０°
viii）装置の材質…ステンレス（ＳＵＳ３０４）
ix）流路加工法…マイクロ放電加工で行い、供給ブロック３２’、合流ブロック３４’及び反応ブロック３６’の３つのパーツの封止方法は鏡面研磨による金属面シールで行った。
（４）反応条件
Ｉ）設定流量…シリンジポンプ（ハーバード社製）を用いて、有機顔料溶液Ｂを１．０ｍＬ／分、貧溶媒溶液Ａを１０．０ｍＬ／分の一定流量で供給した。
ii）反応温度…１８°Ｃ
上記したマイクロミキサーを用いて、以下の各条件で有機顔料溶液Ｂ、貧溶媒溶液Ａを混合させることにより有機顔料微粒子を形成し、顔料分散液１を得た。この顔料分散液Ｃにおける顔料微粒子の粒径及び単分散度（Ｍｖ／Ｍｎ）を、日機装株式会社のナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０を用いて測定し、メジアン平均径及び算術標準偏差を測定した。この結果を表１に示す。
[実施例２]
溶液Ａの設定流量を５．０ｍＬ／分、溶液Ｂの設定流量を５０．０ｍＬ／分に変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液２を調製した。調製した顔料分散液２のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例３]
溶液Ａの設定流量を５０．０ｍＬ／分、溶液Ｂの設定流量を５００．０ｍＬ／分に変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液３を調製した。調製した顔料分散液３のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例４]
溶液Ａの設定流量を１．０ｍＬ／分、溶液Ｂの設定流量を５．０ｍＬ／分に変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液４を調製した。調製した顔料分散液４のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例５]
溶液Ａの設定流量を５．０ｍＬ／分、溶液Ｂの設定流量を２５．０ｍＬ／分に変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液５を調製した。調製した顔料分散液５のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例６]
溶液Ａの設定流量を５０．０ｍＬ／分、溶液Ｂの設定流量を２５０．０ｍＬ／分に変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液６を調製した。調製した顔料分散液６のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例７]
溶液Ａの設定流量を１．０ｍＬ／分、溶液Ｂの設定流量を３．０ｍＬ／分に変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液７を調製した。調製した顔料分散液７のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例８]
溶液Ａの設定流量を５．０ｍＬ／分、溶液Ｂの設定流量を１５．０ｍＬ／分に変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液８を調製した。調製した顔料分散液８のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例９]
溶液Ａの設定流量を５０．０ｍＬ／分、溶液Ｂの設定流量を１５０．０ｍＬ／分に変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液９を調製した。調製した顔料分散液９のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例１０]
溶液Ａの設定流量を１００．０ｍＬ／分、溶液Ｂの設定流量を１００．０ｍＬ／分に変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液１０を調製した。調製した顔料分散液１０のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例１１]
溶液Ａ、溶液Ｂを流通させる各供給流路の幅Ｗを４００μｍとし、各供給流路の深さＨを４００μｍに変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液１１を調製した。調製した顔料分散液１１のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例１２]
溶液Ａ、溶液Ｂを流通させる各供給流路の幅Ｗを４００μｍとし、各供給流路の深さＨを４００μｍに変更したこと以外は実施例２と同様にして顔料分散液１２を調製した。調製した顔料分散液１２のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例１３]
溶液Ａ、溶液Ｂを流通させる各供給流路の幅Ｗを４００μｍとし、各供給流路の深さＨを４００μｍに変更したこと以外は実施例３と同様にして顔料分散液１３を調製した。調製した顔料分散液１３のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例１４]
溶液Ａ、溶液Ｂを流通させる各供給流路の幅Ｗを４００μｍとし、各供給流路の深さＨを４００μｍに変更したこと以外は実施例４と同様にして顔料分散液１４を調製した。調製した顔料分散液１４のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例１５]
溶液Ａ、溶液Ｂを流通させる各供給流路の幅Ｗを４００μｍとし、各供給流路の深さＨを４００μｍに変更したこと以外は実施例５と同様にして顔料分散液１５を調製した。調製した顔料分散液１５のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例１６]
溶液Ａ、溶液Ｂを流通させる各供給流路の幅Ｗを４００μｍとし、各供給流路の深さＨを４００μｍに変更したこと以外は実施例６と同様にして顔料分散液１６を調製した。調製した顔料分散液１６のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例１７]
溶液Ａ、溶液Ｂを流通させる各供給流路の幅Ｗを４００μｍとし、各供給流路の深さＨを４００μｍに変更したこと以外は実施例７と同様にして顔料分散液１７を調製した。調製した顔料分散液１７のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例１８]
溶液Ａ、溶液Ｂを流通させる各供給流路の幅Ｗを４００μｍとし、各供給流路の深さＨを４００μｍに変更したこと以外は実施例８と同様にして顔料分散液１８を調製した。調製した顔料分散液１８のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例１９]
溶液Ａ、溶液Ｂを流通させる各供給流路の幅Ｗを４００μｍとし、各供給流路の深さＨを４００μｍに変更したこと以外は実施例９と同様にして顔料分散液１９を調製した。調製した顔料分散液１９のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例２０]
溶液Ａ、溶液Ｂを流通させる各供給流路の幅Ｗを４００μｍとし、各供給流路の深さＨを４００μｍに変更したこと以外は実施例１０と同様にして顔料分散液２０を調製した。調製した顔料分散液２０のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例２１]
反応温度を３０℃に変更したこと以外は実施例１と同様にして顔料分散液２１を調製した。調製した顔料分散液２１のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例２２]
反応温度を３０℃に変更したこと以外は実施例５と同様にして顔料分散液２２を調製した。調製した顔料分散液２２のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例２３]
反応温度を３０℃に変更したこと以外は実施例１１と同様にして顔料分散液２３を調製した。調製した顔料分散液２３のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[実施例２４]
反応温度を３０℃に変更したこと以外は実施例１５と同様にして顔料分散液２４を調製した。調製した顔料分散液２４のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
[比較例１]
実施例１と同じ溶液Ａ、Ｂを使用すると共に、混合装置として、５０ｍＬの小型容器（サンプル瓶）に攪拌子（スターラ）を備えたものを使用した。
２５℃に温度を保った恒温水槽に、上記の小型容器を浸漬し、その中に６ｍＬの貧溶媒溶液Ａを入れて５００ｒｐｍの回転数で攪拌した。その攪拌の最中に、シリンジポンプ（ハーバード社製）を用いて１ｍＬの有機顔料溶液Ｂを、０．５ｍＬ／分の添加速度で液面から添加した。調製した顔料分散液２５のメジアン平均径及び算術標準偏差を実施例１と同様にして測定した。この結果を表１に示す。
Figure 0004743068
（５）製造結果
上記条件の実施例１〜２４により製造された有機顔料微粒子のメジアン平均径、算術標準偏差ともに、比較例１で得られた値よりも小さかった。この結果から分かるように、本発明を適用した実施例１〜２４では、ナノメートルサイズで単分散性に優れた有機顔料微粒子を安定的に製造することができた。
本発明の有機顔料微粒子の製造方法を適用する平面型のマイクロリアクター装置の概念図 本発明の有機顔料微粒子の製造方法を適用する平面型のマイクロリアクター装置の変形例を示す概念図 本発明の有機顔料微粒子の製造方法を適用する平面型のマイクロリアクター装置の別の変形例を示す概念図 本発明の有機顔料微粒子の製造方法を適用する立体型のマイクロリアクター装置の概念図 立体型のマイクロリアクター装置の平面及び断面から見た図 マイクロ流路内における剪断速度と混合性能の関係を説明する説明図 本実施例における立体型のマイクロリアクター装置の部分斜視図 本実施例における立体型のマイクロリアクター装置の平面及び断面から見た図
符号の説明
１０、３０…マイクロリアクター装置、１２、１４…溶液の供給流路、１２Ａ…分割供給流路、１６…マイクロ流路、１８、１８’…合流領域、３２、３２’…供給ブロック、３４、３４’…合流ブロック、３６、３６’…反応ブロック、３８…外側環状溝、４０…内側環状溝、４２、４４…供給ブロックの貫通孔、４６、４６’…合流穴（合流領域１８、１８’）、４８…長尺放射状溝、５０…短尺放射状溝、５２、５４…合流ブロックの貫通孔、５８…反応ブロックの貫通孔（マイクロ流路１６）

Claims (11)

  1. 少なくとも１種類が良溶媒に有機顔料を溶解した有機顔料溶液である２種類以上の溶液をマイクロ流路内にて流通させ、その流通過程で前記有機顔料溶液中から有機顔料微粒子を析出させる有機顔料微粒子の製造方法であって、
    前記製造方法は、
    前記有機顔料溶液と、該有機顔料溶液の溶解度を変化させる貧溶媒又はその溶液とを含む２種類以上の溶液のうちの少なくとも一つの溶液を複数の溶液に分割する分割工程と、
    前記分割された複数の分割溶液のうちの少なくとも１つの分割溶液の中心軸と前記２種類以上の溶液のうちの前記１つの分割溶液とは異なる他の溶液の中心軸とを合流領域において一点で交差するように合流させる合流工程と、
    前記合流工程において合流した溶液同士を前記マイクロ流路内の流通過程において、前記有機顔料溶液の溶解度を前記貧溶媒又はその溶液で変化させることにより前記有機顔料微粒子を析出させる析出工程とを備えたことを特徴とする有機顔料微粒子の製造方法。
  2. 前記２種類以上の溶液を非層流状態で前記マイクロ流路内を流通させることを特徴とする請求項１の有機顔料微粒子の製造方法。
  3. 前記マイクロ流路の等価直径が、１μｍ以上１０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機顔料微粒子の製造方法。
  4. 前記マイクロ流路の等価直径をＲ（ｍ）とし、該マイクロ流路を流れる溶液の平均流速をＵ（ｍ／秒）としたときに、Ｕ／Ｒで表される剪断速度（１／秒）を変化させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の有機顔料微粒子の製造方法。
  5. 前記剪断速度（Ｕ／Ｒ）が１００（１／秒）以上になるようにすることを特徴とする請求項４に記載の有機顔料微粒子の製造方法。
  6. 前記合流工程では、前記合流領域に合流する全ての溶液の厚み方向の断面積の総和をＳ１とし、前記マイクロ流路の径方向の断面積をＳ２としたときに、Ｓ１＞Ｓ２を満足するように前記溶液同士が合流する際の前記中心軸の交差角度を設定することにより、前記合流領域において前記溶液の流れを縮流させることを特徴とする請求項１〜５の何れか１に記載の有機顔料微粒子の製造方法。
  7. 前記溶液同士を前記合流領域で合流させてから前記マイクロ流路から排出するまでの混合時間を１マイクロ秒以上１０００ミリ秒以下にすることを特徴とする請求項１〜６の何れか１に記載の有機顔料微粒子の製造方法。
  8. 前記有機顔料溶液がアルカリ性であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１に記載の有機顔料微粒子の製造方法。
  9. 前記有機顔料溶液が、水溶性有機溶媒に有機顔料を溶解した均一溶液であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１に記載の有機顔料微粒子の製造方法。
  10. 前記有機顔料溶液が、分散剤を含有していることを特徴とする請求項１〜９の何れか１に記載の有機顔料微粒子の製造方法。
  11. 前記有機顔料微粒子が、その分散液として得られることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１に記載の有機顔料微粒子の製造方法。
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